越野车前轴转向节结构设计与有限元分析

在一款越野车研发中,为了设计出满足强度要求的越野车转向节,提高其工作可靠性,应用CAXA软件建立转向节的三维实体模型,通过对转向节进行受力分析,分别研究了转向节在三种典型危险工况(越过不平路面、紧急制动和侧滑)下的受力情况,利用Patran/Nastran对转向节进行有限元分析,分析和研究了转向节在三种典型危险工况下的应力分布情况,根据分析结果对转向节进行结构改进,改善了其受力情况。结果表明:该转向节在轴与转向节体连接处、转向节轴阶梯过渡处存在应力集中,在侧滑工况下达最大值759 MPa,不满足强度要求,需对结构进行进一步的改进。通过将转向节体与轴联接处圆角半径由1 mm增大至3 mm,将转向节轴过渡处采用锥面过渡,得出通过过渡部分的改进可以减少应力集中,改进后转向节过渡处侧滑工况下最大应力降为657 MPa,强度提高了13.4%。研究结果为有效的提高转向节在工作时的强度提供了量化依据。     

基于ANSYS的某型号转向节结构优化

转向节是汽车转向系统的重要组成部分。其功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动实现汽车转向。汽车行驶状态中转向节承受着多变的冲击载荷，因此它的疲劳强度对车辆行驶的可靠性和安全性有重要影响。     

用概率有限元法分析评价机械零件寿命的探讨

有限元法是目前工程设计和分析中得到广泛应用的一种方法。本文则将概率论的观点引入有限元法中,形成概率有限元法,并将载荷、另件尺寸的偏差以及磨损、腐蚀等作为随机量,运用概率有限元法进行分析计算,从而评价机械零件的寿命。     

基于综合分析法的大跨径斜拉桥可靠性分析

鉴于目前复杂桥梁结构可靠性分析方法的局限性,提出一种新的可靠性综合分析方法。在随机有限元法的基础上,结合了几种常用可靠度计算方法的优点,能较方便得出复杂结构极限状态方程的概率分布及数值特征,进而求得相应的结构可靠度指标及失效概率,可为复杂桥梁结构的可靠性分析提供新的思路。以某大跨径斜拉桥为研究对象,采用ANSYS程序建立随机有限元模型,将结构材料特性、荷载及材料强度等参数模拟成随机变量,采用综合分析法对大桥进行可靠性分析。研究结果表明:在承载能力极限状态下,大桥斜拉索最低可靠度指标为5.89,桥塔的可靠度指标为6.37,主梁最低可靠度指标为5.29,均高于规范容许值4.7,相应最大失效概率为1.01×10-8。正常使用极限状态下,大桥跨中挠度可靠度指标高达3.43,也高于容许值,失效概率仅为3.02×10-4。表明大桥在两种极限状态下均具有较高的可靠性。     

A型井架结构可靠性分析与蒙特卡罗实现

采用大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL(参数化设计)语言将结构分析与其PDS(概率设计系统)模块的统计分析能力相结合的蒙特卡罗有限元法,计算得到井架系统的失效概率及相应的可靠指标β,说明了利用ANSYS的概率分析功能实现结构的可靠性分析的可行性.根据实际工程结构算例详细叙述了该方法实现的流程.     

Neumann法在大坝可靠性分析中的应用

本文介绍了一种用于结构可靠性分析的随机有限元法，用它来计算结构响应变量的各阶统计矩，结合ＪＣ法和一次二阶矩法对一卒砼坝坝体了可靠性分析，计算出其可靠性指标及失效概率。该法与其它方法比较有计算快捷、精度较高的优点。该法已经用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制成适用于在微机上计算的程序。     

基于区间有限元的吊梁非概率可靠性研究及敏感性分析

为了满足吊梁可靠性设计的要求,需要考虑设计参数的不确定性对结构响应的影响.首先结合区间有限元法,对吊梁的不确定性用区间进行描述,建立有限元控制方程,针对控制方程中系数存在不确定性,利用－阶泰勒展开法对其进行求解,获得结构响应区间:其次,分析吊梁的可靠性验算,建立不同失效模式下的极限状态函数,基于非概率可靠性计算方法,得到吊梁的非概率可靠性指标:最后,对区间敏感因子进行定义,分析设计参数在区间内变化对结构响应的敏感程度,通过实例验证.研究结果表明:本文方法的合理性与可行性,并具有一定的工程参考价值.     

导管架平台的随机有限元可靠度分析

海洋工程中存在诸多的不确定性因素。从结构材料性能参数到所受到的主要荷载,无不存在随机性。传统的确定性分析方法已不能满足要求。以数理统计和概率论为基础的可靠性设计方法现在成为趋势。由于海洋荷载的复杂性,在导管架可靠性设计时,采用随机有限元和可靠性理论相结合的方法,及蒙特卡罗随机有限元法。采用功率谱密度方法对导管架平台进行波浪载荷作用下的随机动力响应谱分析。在考虑风载荷、波浪荷载以及海流荷载等不确定因素条件下,借助有限元软件ANSYS概率设计模块,用蒙特卡罗随机有限元法对结构可靠度进行综合评估。并分析各种载荷因素对平台可靠度的影响,得到了较满意的结果。     

液压支架强度可靠性及敏感性分析

为解决液压支架传统的安全系数设计法中存在的设计余量大、强度分布不匀,提高液压支架设计的可靠性,应用有限元法对液压支架进行强度、可靠性和敏感性分析,研究液压支架在不同工况下对不同载荷、材料特性等的敏感性,提出了用有限元法对液压支架进行可靠性及敏感性分析的方法,并以ZF8000/22/35放顶煤液压支架为例,使用有限元软件HyperWorks对液压支架进行强度分析,利用ANSYS进行可靠性分析,得出液压支架对设计参数的敏感性.     

梁板壳的概率变分原理

本文从最小势能原理出发,建立了梁、薄板及扁壳的概率变分原理及概率广义变分原理,它是建立概率有限元法、概率有限条法及概率样条函数方法的理论基础。     

基于折衷规划法的转向节多目标拓扑优化设计

转向节直接影响汽车的操作稳定性和行驶安全性,为使转向节在实现轻量化的同时满足汽车动力学要求,运用SIMP(solid isotropic material with punishment)密度函数插值模型以及带权重的折衷优化法定义综合目标函数,对某太阳能赛车转向节进行多目标拓扑优化,使其一阶振动频率和静态工况下的刚度达到综合最优值。优化后该转向节的一阶振动频率提高76.87%,静态工况下的刚度提高90.25%,质量减轻44.47%,轻量化效果显著。     

STEYR转向节建模与强度分析

应用SolidWorks软件建立了STEYR转向节的实体模型,以*.sat格式,通过ANSYS的专用接口SAT导入到ANSYS软件中以生成几何模型.对转向节的受力依照紧急制动工况、侧滑工况和越过不平路面工况等三种危险工况进行强度分析.     

转向节疲劳寿命评价及其局部裂纹尺寸的概率分布

转向节的作用是传递和承受汽车的前部载荷,支承和驱动前轮绕主销转动,使汽车转向.针对仍处于开发阶段的某麦弗逊式转向节的疲劳失效问题,提出了一种对其台架试验结果进行评估的方法,根据转向节在系统中的实际连接情况分多工况进行了疲劳台架试验,利用Weibull分布理论结合N_○50%, N_○90%标准对转向节的失效循环次数分布进行了评价,同时推导了一种局部疲劳裂纹尺寸的概率分布预测模型,并利用实测试验数据验证了所推导预测模型的适用性.     

热锻模表层热影响与磨损形式

本文研究了汽车转向节热锻模型腔表层因热影响所引起的显微组织变化与磨损形式.通过金相观察、扫描电镜分析及显微硬度测定,结果表明模具在高温、巨烈摩擦力及冷热应力的循环作用下,型腔表层出现了两种与原始显微组织不同的白亮层,且在不同的白亮层区域内出现了不同形式的磨损.     

汽车转向节锻造成形工艺的有限元分析

文章提出了卡车转向节卧式-火锻造成形新工艺,基于刚粘塑性有限元理论,对转向节的一火锻造成形的各个工序建立了三维热力耦合有限元模型;利用大型有限元分析软件对各成形过程进行数值模拟,优化得出制坯的合理毛坯形状和尺寸、预锻及终锻金属流动过程、应变分布和载荷-行程曲线分布;数值模拟结果与实验结果吻合,数值模拟为工艺制定和模具设计提供了可靠的理论依据.     

基于PCA的指节纹图像全局特征提取与识别

在基于PCA( Principal Component Analysis) 的指节纹图像全局特征提取和识别中,为了提高准确率,在传统方法的基础上,通过实验验证了4 指指节纹对于识别结果有不同的分类权重( 贡献率) 。改进了已有研究成果中对4 指等权重分配的方法。实验结果显示,和4 指等权重分配方法达到94． 4%的识别率需要32 维特征相比,4 指权重比为2 ∶ 2 ∶ 3 ∶ 2 时,取21 维特征即可达到最高识别率94． 4%。因此该方法可大大降低特征维数,提高识别速度。     

重载列车E级钢钩舌疲劳裂纹扩展条件及寿命预测

对重载列车E级钢钩舌进行了应力分析,导出了钩腕面裂纹的应力强度因子表达式.采用我国20 000 t列车车钩载荷谱,对钩腕面疲劳裂纹扩展的条件及扩展寿命进行了预测,并确定钩腕面裂纹的临界断裂尺寸,计算所得钩舌寿命与列车实际运行年限相一致.     

基于引导滤波的指节纹图像增强算法研究

在利用指节纹进行身份识别时,为提高图像的质量,避免光照不均匀和环境噪声对特征提取带来的影响,需要在图像预处理阶段进行增强处理。针对指节纹图像的特点,设计了基于梯度图像引导滤波的图像增强算法,并在指背关节纹数据库中进行了验证。结果表明,该图像增强算法可避免光照不均带来的影响,同时突出细节特征,适用于指节纹图像的预处理。最后进行的定量分析证明,经过本算法的增强处理后,图像将保留更多的细节信息特征,有利于后续特征提取和提高图像识别的准确性。     

松软地面下履带车辆斜坡转向特性

越野环境下的松软地面是履带车辆行驶的主要地形,在这种条件下行驶不可避免地要进行斜坡转向操作,履带车辆的斜坡转向特性值得重点关注.针对研究履带车辆斜坡转向特性的必要性和重要性.根据履带车辆转向的运动特点,建立了坡道转向动力学模型,结合地面力学理论,进一步深入研究履带车辆在松软地面下斜坡转向特性.通过履带车辆在斜坡上完成规定半径转向动作所需的滑转率这一指标,来分析坡角、地面性质、转向半径对履带车辆斜坡转向性能影响,为履带式无人车的设计、路径规划和跟踪控制打下基础.     

循环球式液压助力转向系统分析

首先针对广泛采用的循环球式液压助力转向系统建立了数学模型，并提出了液压助力作用在螺杆上的等效作用力矩的概念，以此为工具，对转向系统的刚度和装有此种转向系统的汽车的转向灵敏性进行了分析，然后，讨论了几个重要的评价参数随着转向控制阀的压力增益而变化的趋势，得出转向控制阀的压力增益的重要性，使设计者能够定量地分析装有此种转向系统的汽车性能，从而有利于设计工作。